- 基本不等式
- 共6247题
在函数y=的图象上,求使
+
取最小值的点的坐标.
正确答案
当x>0时,+
=
+x≥2
=2,当且仅当x=1时取等号,即取点(1,1)时使
+
取最小值2.
当x<0时,不存在使+
取最小值的点.
例1.a、b、c≥0,求证a3+b3+c3≥3abc.
正确答案
证明:∵a3+b3=(a+b)(a2+b2-ab)≥(a+b)ab (当且仅当a=b时“=”成立)
b3+c3=(b+c)(b2+c2-bc)≥(b+c)bc (当且仅当b=c时“=”成立)
c3+a3=(a+c)(c2+a2-ca)≥(c+a)ca (当且仅当c=a时“=”成立)
∴2(a3+b3+c3)≥a2b+ab2+b2c+bc2+c2a+ca2
=b(a2+c2)+a(b2+c2)+c(a2+b2)
≥2abc+2abc+2abc=6abc.(当且仅当a=b=c时“=”成立)
∴a3+b3+c3≥3abc.
附加题选做题D.(不等式选讲)
设正实数a,b满足a2+ab-1+b-2=3,求证:a+b-1≤2.
正确答案
证明:由a2+ab-1+b-2=3得ab-1=(a+b-1)2-3,…3分
又正实数a,b满足a+b-1≥2,
即ab-1≤,(当且仅当a=b时取“=”) …6分
所以(a+b-1)2-3≤,即证a+b-1≤2. …10分
已知26辆货车以相同速度v由A地驶向400千米处的B地,每两辆货车间距离为d千米,现已知d与v的平方成正比,且当v=20(千米/时)时,d=1(千米).
(1)写出d与v的函数关系;
(2)若不计货车的长度,则26辆货车都到达B地最少需要多少小时?此时货车速度是多少?
正确答案
(1)设d=kv2(其中k为比例系数,k>0),由v=20,d=1得k=,
∴d=v2.
(2)∵每两列货车间距离为d千米,
∴最后一列货车与第一列货车间距离为25d,
∴最后一列货车达到B地的时间为t=+
,
代入d=v2,得
t=+
≥2
=10,当且仅当v=80千米/时等号成立.
∴26辆货车到达B地最少用10小时,此时货车速度为80千米/时.
某个集团公司下属的甲、乙两个企业在2012年1月的产值都为a万元,甲企业每个月的产值与前一个月相比增加的产值相等,乙企业每个月的产值与前一个月相比增加的百分数相等,到2013年1月两个企业的产值再次相等.
(1)试比较2012年7月甲、乙两个企业产值的大小,并说明理由;
(2)甲企业为了提高产能,决定投入3.2万元买台仪器,并且从2013年2月1日起投入使用.从启用的第一天起连续使用,第n天的维修保养费为元(n∈N*),求前n天这台仪器的日平均耗费(含仪器的购置费),并求日平均耗资最小时使用的天数?
正确答案
(1)设从2012年1月到2013年1月甲企业每个月的产值分别为a1,a2,a3,…,a13,
乙企业每个月的产值分别为b1,b2,…,b13,
∵甲企业每个月的产值与前一个月相比增加的产值相等,
∴{an}成等差数列,
∵乙企业每个月的产值与前一个月相比增加的百分数相等,
∴{bn}成等比数列,
根据等差数列的等差中项和等比数列的等比中项,
∴a7=(a1+a13),b7=
,
∵a1=b1,a13=b13,
∴a7=(a1+a13)>
=
=b7,即a7>b7,
∴到7月份甲企业的产值比乙企业的产值要大;
(2)设一共使用了n天,n天的平均耗资为P(n),
∴P(n)==
=
+
+
≥2
+
=
,
当且仅当=
,即n=800时,P(n)取得最小值,
∴日平均耗资最小时使用了800天.
求证:a2+b2+c2≥ab+bc+ca.
正确答案
证明:a2+b2+c2
=(a2+b2+c2+a2+b2+c2)
≥(2ab+2ca+2bc)=ab+bc+ca.
∴a2+b2+c2≥ab+bc+ca.
某工厂生产一种产品的原材料费为每件40元,若用x表示该厂生产这种产品的总件数,则电力与机器保养等费用为每件0.05x元,又该厂职工工资固定支出12500元.
(1)把每件产品的成本费P(x)(元)表示成产品件数x的函数,并求每件产品的最低成本费;
(2)如果该厂生产的这种产品的数量x不超过3000件,且产品能全部销售,根据市场调查:每件产品的销售价Q(x)与产品件数x有如下关系:Q(x)=170-0.05x,试问生产多少件产品,总利润最高?(总利润=总销售额-总的成本)
正确答案
(Ⅰ)根据某工厂生产一种产品的成本费由三部分组成,①职工工资固定支出12500元;②原材料费每件40元;③电力与机器保养等费用为每件0.05x元,
可得P(x)=+40+0.05x
由基本不等式得P(x)≥2+40=90
当且仅当=0.05x,即x=500时,等号成立
∴P(x)=+40+0.05x的最小值为90元.
∴每件产品的最低成本费为90元
(Ⅱ)设总利润为y元,
∵每件产品的销售价Q(x)与产品件数x有如下关系:Q(x)=170-0.05x
∴总销售额=xQ(x)=170x-0.05x2,
则y=xQ(x)-xP(x)=-0.1x2+130x-12500=-0.1(x-650)2+29750
当x=650时,ymax=29750
答:生产650件产品时,总利润最高,最高总利润为29750元.
若x>0,y>0,x+2y=1,
(1)求xy的最大值.
(2)求+
的最小值.
正确答案
(1)∵x>0,y>0,x+2y=1,
∴xy=(x•2y)≤
(
)2=
即xy的最大值为,
(2)∵+
=(
+
)(x+2y)=5+
+
≥5+2
=9
当且仅当=
即x=y=
时取等号
∴+
的最小值为9.
有定点P(6,4)及定直线l:y=4x,Q是l上在第一象限内的点.PQ交x轴的正半轴于M点,问点Q在什么位置时,△OMQ的面积最小,并求出最小值.
正确答案
设Q(a,4a),则直线PQ的方程为y-4=(x-6),
令y=0,得到x=OM=,
所以当a>1,即a+1>0,a-1>0时,
△OMQ的面积S=×
×4a=
=10(a+1)+
≥20
当且仅当10(a+1)=,即a=
时取等号,
所以当Q的坐标为(,4
)时,面积S的最小值为20
=20
=20(
+1),
用长为90cm,宽为48cm的长方形铁皮做一个无盖的容器,先在四角分别截去一个小正方形,然后把四边翻转90°角,再焊接而成(如图),问该容器的高为多少时,容器的容积最大?最大容积是多少?
正确答案
根据题意可设容器的高为x,容器的体积为V,
则有V=(90-2x)(48-2x)x=4x3-276x2+4320x,(0<V<24)
求导可得到:V′=12x2-552x+4320
由V′=12x2-552x+4320=0得x1=10,x2=36.
所以当x<10时,V′>0,
当10<x<36时,V′<0,
当x>36时,V′>0,
所以,当x=10,V有极大值V(10)=1960,又V(0)=0,V(24)=0,
所以当x=10,V有最大值V(10)=1960
故答案为当高为10,最大容积为1960.
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